Le confort thermique, qu’il s’agisse de se protéger de la chaleur en été ou du froid en hiver est un enjeu crucial . Avec une urbanisation en hausse de 19 % sur les dix dernières années et un réchauffement climatique qui pourrait augmenter les besoins énergétiques de 26 à 65 % d’ici 2050, la gestion thermique des bâtiments devient un défi majeur.
En 2018, les émissions de CO2 liées à la climatisation des bâtiments ont atteint 37,1 milliards de tonnes, tandis qu’en Europe, environ 4 % de l’énergie des bâtiments est consacrée au confort d’été. En France, la production de froid représente à elle seule 30 TWh d’électricité, soit 6 % de la consommation nationale.
QU’APPELLE T-ON CONFORT D’ÉTÉ ET CONFORT D’HIVER ?
Le confort thermique d’hiver dans une habitation résulte de la capacité à conserver la chaleur en hiver. L’augmentation de la résistance thermique de l’enveloppe d’un bâtiment améliore son confort d’hiver.
A l’inverse, le confort thermique d’été dans une habitation est caractérisé par sa capacité à conférer à ses occupants une sensation de fraicheur lorsque la température extérieure est élevée. L’optimisation du déphasage thermique de l’enveloppe du bâtiment améliore son confort d’été.
INERTIE THERMIQUE, DÉPHASAGE THERMIQUE ET AMORTISSEMENT
L’inertie thermique peut être définie comme la capacité d’un matériau à stocker de la chaleur et à la restituer petit à petit.
Cette énergie thermique sera diffusée côté intérieur de la paroi avec un certain décalage dans le temps en heure : c’est le déphasage thermique.
Par ailleurs, la paroi étant isolée, la température maximale observée côté intérieur sera plus faible et il y a donc une atténuation de l’amplitude. L’amortissement exprime cette atténuation de signal entre la variation totale de la température extérieure et la variation résiduelle observée à l’intérieur.
Il est important d’avoir une paroi bien isolée pour un amortissement optimal.
LES PARAMÈTRES INFLUENTS SUR LE CONFORT D’ÉTÉ
Selon une étude réalisée par le CSTC en 2010 (Centre Scientifique et Technique de la Construction), les paramètres qui sont de loin les plus influents sur le confort d’été d’une habitation sont les protections solaires et la ventilation nocturne.
En effet, pour cette étude, plusieurs simulations ont été réalisées pour mesurer l’impact des différents paramètres pouvant influer sur la température intérieure d’une habitation et donc sur le confort d’été.
L’histogramme ci-dessous présente la synthèse des résultats de cette étude
Impact sur la température moyenne intérieure
La capacité massique Cp et la densité de l’isolant n’ont que très peu d’impact sur la température moyenne intérieure d’un bâtiment. En revanche, avoir une forte résistance thermique permet d’amortir les variations de températures à l’intérieur d’une habitation.
QUEL RÔLE JOUE L’ISOLANT THERMIQUE ?
Une étude de l’Epma a été conduite avec des isolants de différentes natures présentant la même résistance thermique mais avec des densités différentes. Cette étude démontre que c’est la simple présence de l’isolant qui limite les variations de température à l’intérieur du bâtiment.
La densité de l’isolant n’a que très peu d’impact sur le confort d’été mais c’est la résistance thermique qui permet d’améliorer la température intérieure. Avoir une forte résistance thermique permet d’amortir les variations de température à l’intérieur d’une habitation.
Confort d'été et RE 2020
La RE 2020 a introduit un nouveau critère permettant d’évaluer le confort d’été d’une habitation : les Degrés Heures (DH). Les Degrés Heures (DH) correspondent au nombre d’heures dans l’année durant lesquelles le bâtiment dépasserait le seuil de température défini par la RE 2020.
Illustration des Degrés Heures (DH)
350 (Pénalité si supérieur) < DH < 1250 (Maximum autorisé)
- Seuil de température pour la journée : 28°C
- Seuil de température pour la nuit : 26°C
Exemple : si il fait 20°C toute l’année dans un logement, excepté pendant 10 jours et 10 nuits durant lesquels la température grimpe à 30°C en continu, l’indicateur du confort d’été sera de 720 DH (2°C x 12h x 10 jours + 4°C x 12h x 10 nuits)